高中物理電動(dòng)勢(shì)教案

高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

第七課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br> 1.學(xué)習(xí)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測(cè)量的主要步驟。
2.學(xué)會(huì)科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，有公式法和圖像法。
【自主學(xué)習(xí)】
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 測(cè)定電源的________________。
ErS
圖2.6-1
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、圖2.6-1中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r，與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫(xiě)E=______________。
2、圖2.6-2中，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫(xiě)為E=______________。
3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫(xiě)為E=______________。
ErR
ErR
圖2.6-2圖2.6-3
實(shí)驗(yàn)原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測(cè)出幾組U,I數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E，r值。這種方法誤差較大。還可以多測(cè)出幾組U,I值，然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后通過(guò)這些點(diǎn)畫(huà)一直線(xiàn)，如圖2.6-4所示，直線(xiàn)與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動(dòng)勢(shì)的大小，直線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r，因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。
三、實(shí)驗(yàn)器材U/V
_________、__________、__________、__________、開(kāi)關(guān)、
導(dǎo)線(xiàn)。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程，電壓表oIoI/A
取3V量程，移動(dòng)觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。圖2.6-4
2.測(cè)幾組（I，U）值。閉合電鍵，移動(dòng)變阻器觸頭位置，使電流有明顯示數(shù)，記下一組（I，U）值，斷開(kāi)電鍵。用同樣方法，多次移動(dòng)變阻器觸頭位置，記錄多組（I，U）值，然后斷開(kāi)電鍵。
3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?？v軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標(biāo)度，使所描坐標(biāo)點(diǎn)分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以_________________。
4.據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過(guò)描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱(chēng)的分布于圖線(xiàn)兩側(cè)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。
5.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線(xiàn)與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，并帶入U(xiǎn)=E-Ir中，算出E=?r=?
【典型例題】
1、（揚(yáng)州市2008屆第二次調(diào)研）（10分）測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻（約為，約為）。器材：量程的理想電壓表，量程的電流表（具有一定內(nèi)阻），固定電阻，滑線(xiàn)變阻器（），開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)若干。
⑴畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。
⑵用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)完成實(shí)物連接圖。
⑶實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為；當(dāng)電流表讀數(shù)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為。則可以求出________，________（用，，，及表示）。

2.（南通市2008屆第三次調(diào)研）（10分）在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有下列器材：待測(cè)干電池一節(jié)，電流表G（滿(mǎn)偏電流為2.5mA，內(nèi)阻為199Ω），定值電阻R1＝1.0.Ω，定值電阻R2＝99.5.Ω，電阻箱R（0~99.9Ω），開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干．
（1）請(qǐng)?jiān)谙旅嫠o方框內(nèi)，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，其中定值電阻應(yīng)選用▲(選填“R1”或“R2”)；
（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了電阻箱的電阻R和電流表G的示數(shù)Ig，記錄數(shù)據(jù)(見(jiàn)下表)．請(qǐng)?jiān)谙旅孀鴺?biāo)圖中描點(diǎn)作出-R圖線(xiàn)．
次數(shù)
物理量123456
R/Ω1.62.12.23.24.25.6
Ig/mA2.252.001.671.501.251.00
/(mA)-10.440.500.60
0.670.801.00

【針對(duì)訓(xùn)練】
1.在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)效果明顯且不會(huì)損壞儀器，應(yīng)選擇下列電源中的（）
A.內(nèi)阻較大的普通干電池B.內(nèi)阻較小的普通蓄電池C.小型交流發(fā)電機(jī)D.小型直流發(fā)電機(jī)
2.下面給出了幾種用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法，其中既科學(xué)、直觀(guān)，又能減小偶然誤差的方法是（）
A.測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中，既可求出E和r
B.多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E和r，最后分別求出其平均值
C.測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫(huà)出U-I圖象，再根據(jù)圖象求E、r
D.多測(cè)出幾組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出開(kāi)路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r
3.為測(cè)定某一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，下面幾組器材中，能完成實(shí)驗(yàn)的是()
A.一只電流表、一只電壓表、一只變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)B.一只電流表、兩只變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)
C.一只電流表、一只電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)D.一只電壓表、一只電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)
4.（鎮(zhèn)江市2008屆調(diào)研二）（12分）（1）利用電壓表和電流表測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，電路如圖所示，圖中R1為粗調(diào)滑動(dòng)變阻器，R2為微調(diào)滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)得到的四組數(shù)據(jù)，如表中所示．
①表中數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，可以確定電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)電阻r=Ω．
②現(xiàn)有滑動(dòng)變阻器：A（10Ω1A），B（50Ω0.5A），C（500Ω0.5A）．那么在本次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)選用，R2應(yīng)選用，（選填“A”、“B”或“C”）．
I/mAU/V
50.01.35
75.01.35
100.01.20
150.01.05（zhe135.coM 零思考方案網(wǎng)）

（3）根據(jù)圖線(xiàn)可求得，被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=___▲___V，內(nèi)阻為r=___▲___Ω．
5、（南京市2008屆第二次調(diào)研）（本題9分）為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，現(xiàn)有下列器材可供選擇：
A．待測(cè)電池E：電動(dòng)勢(shì)約為2V，內(nèi)阻約為1Ω
B．電流表A：滿(mǎn)偏電流50mA，內(nèi)阻Rx＝10Ω
C．電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻約為3KΩ
D．滑動(dòng)變阻器R：阻值0～10Ω
E．定值電阻R0，R0＝1Ω
F．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干
（1）在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖
（2）試驗(yàn)中，當(dāng)電流表A讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2，請(qǐng)用I1、I2、U1、U2表示電池的電動(dòng)勢(shì)E＝內(nèi)電阻r＝
（3）在該電路中，從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因來(lái)分析，測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)真實(shí)的電動(dòng)勢(shì)，測(cè)出的內(nèi)阻真實(shí)的內(nèi)阻（選填“大于”、“等于”或“小于”），產(chǎn)生該誤差的原因是

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第6課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

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基礎(chǔ)知識(shí)歸納
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
2.實(shí)驗(yàn)原理：如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組U、I值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值.
此外，還可以用作圖法來(lái)處理數(shù)據(jù)，即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)出的幾組I、U值畫(huà)出U-I圖象(如圖2).所得直線(xiàn)跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)值，圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻r的值.

圖1圖2
3.實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電池，電壓表(0～3V)，電流表(0～0.6A)，滑動(dòng)變阻器(10Ω)，電鍵，導(dǎo)線(xiàn).
4.實(shí)驗(yàn)步驟：
(1)電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路.
(2)把變阻器的滑動(dòng)片移到阻值最大的一端.
(3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)，用同樣方法測(cè)量幾組I、U的值.
(4)打開(kāi)電鍵，整理好器材.
(5)處理數(shù)據(jù)：用公式法和作圖法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值.
5.注意事項(xiàng)：
(1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過(guò)一段時(shí)間的1號(hào)干電池.
(2)干電池在大電流放電時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電不宜超過(guò)0.3A，短時(shí)間放電不宜超過(guò)0.5A.因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，讀電表要快，每次讀完后立即斷電.
(3)要測(cè)出不少于6組的I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，要將測(cè)出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值再取平均值.
(4)在畫(huà)U-I圖線(xiàn)時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線(xiàn)上或使各點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè).個(gè)別偏離直線(xiàn)太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮.這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度.
(5)干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會(huì)比電動(dòng)勢(shì)小很多，這時(shí)，在畫(huà)U-I圖線(xiàn)時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(kāi)始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始(橫坐標(biāo)I必須從零開(kāi)始).但這時(shí)圖線(xiàn)和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流.不過(guò)直線(xiàn)斜率的絕對(duì)值照樣還是電源的內(nèi)阻，這時(shí)要特別注意計(jì)算斜率時(shí)縱軸的刻度不從零開(kāi)始.
6.誤差來(lái)源及分析：
(1)公式法
根據(jù)閉合電路的歐姆定律：E＝U＋I(xiàn)r，電壓表的示數(shù)準(zhǔn)確，而電流表的示數(shù)比通過(guò)電源的實(shí)際電流小，所以系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的.
根據(jù)閉合電路的歐姆定律，由兩次測(cè)量列方程為
解得E測(cè)＝，r測(cè)=
考慮電壓表的分流影響，并設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，
應(yīng)用閉合電路的歐姆定律，有
式中的E與r是電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值.
解得E＝r＝
比較得E測(cè)E，r測(cè)r
(2)圖象法
畫(huà)出電源的U-I測(cè)量線(xiàn)和真實(shí)線(xiàn)如右圖所示.測(cè)量圖線(xiàn)為實(shí)線(xiàn)AB，真實(shí)圖線(xiàn)為虛線(xiàn)A′B.由圖線(xiàn)可以看出r和E的測(cè)量值都小于真實(shí)值，即r測(cè)r真，E測(cè)E真
為了減小這個(gè)系統(tǒng)誤差，滑動(dòng)變阻器R阻值應(yīng)該小一些，電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大些.
重點(diǎn)難點(diǎn)突破
測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法及相應(yīng)方法的原理和誤差分析
一、用電壓表、電流表測(cè)E、r
1.電路圖：

2.原理和圖象E＝U＋I(xiàn)r
3.誤差分析
說(shuō)明：用E′表示電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值，E表示電池電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值；用r′表示電池內(nèi)阻的測(cè)量值，r表示電池內(nèi)阻的真實(shí)值.

（1）外接法誤差分析

Ⅰ.等效法(公式法和圖象法見(jiàn)“誤差來(lái)源及分析”)
RV≠∞電壓表分流
rRV時(shí)1E′≈Er′≈r
(2)內(nèi)接法誤差分析：
Ⅰ.等效法
RA≠0電流表分壓
rRA時(shí)1r′≈r.由于r和RA相差不大，所以該方法的測(cè)r時(shí)的誤差很大.
Ⅱ.圖象法
電源的U-I測(cè)量線(xiàn)和真實(shí)線(xiàn)如右圖所示.測(cè)量圖線(xiàn)為實(shí)線(xiàn)，真實(shí)圖線(xiàn)為虛線(xiàn).由圖線(xiàn)可以看出E測(cè)＝E真，r測(cè)r真
二、用電壓表、電阻箱測(cè)E、r
1.電路圖：

2.原理和圖象E＝U＋r
3.誤差分析
該方法系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是電壓表分流，與上述“伏安法”中的外接情況相同.所以
E′E，r′r
當(dāng)rRV時(shí)1E′≈Er′≈r
三、用電流表、電阻箱測(cè)E、r
1.電路圖：

2.原理和圖象
E＝I(R＋r)
3.誤差分析
該方法系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是電流表分壓，與上述“伏安法”中的內(nèi)接情況相同.所以
E′＝E，r′＝r＋RAr
典例精析
1.用電表和電阻箱測(cè)E、r
【例1】有一特殊電池，它的電動(dòng)勢(shì)約為9V，內(nèi)阻約為40Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA.為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用圖示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電流表的內(nèi)阻RA＝5Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω，R0為定值電阻，對(duì)電源起保護(hù)作用.
(1)本實(shí)驗(yàn)中的R0應(yīng)選(填字母).
A.10ΩB.50Ω
C.150ΩD.500Ω
(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了如上圖所示的圖線(xiàn)，則根據(jù)圖線(xiàn)可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)為E＝V，內(nèi)阻r＝Ω.
【解析】(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，電路中的電流不能超過(guò)50mA，即電路中電阻的最小值為180Ω，除去電源內(nèi)阻約為40Ω、圖中電流表的內(nèi)阻RA＝5Ω，C選項(xiàng)最為合適.
(2)原理：U外＝E－Ir推出I(R0＋R)＝E－I(r＋RA)
變形得：
由圖得：＝斜率＝得E＝10V，與縱軸的截距為5＝，推出r＝45Ω
【答案】(1)C(2)10；45
【思維提升】測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，處理數(shù)據(jù)的方法在高考中往往以圖象法處理為主，所以要對(duì)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行推導(dǎo)、變形等，得出我們可以處理的函數(shù)圖線(xiàn).
【拓展1】甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2的阻值.實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E(不計(jì)內(nèi)阻)，待測(cè)電阻R1，待測(cè)電阻R2，電壓表V(量程為1.5V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99.99Ω)，單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線(xiàn)若干.
①先測(cè)電阻R1的阻值.請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，，讀出電壓表的示數(shù)U2.則電阻R1的表達(dá)式為.
②甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R1＝4.8Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值.該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線(xiàn)，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.43或10/7V，電阻R2＝1.2Ω.
③利用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路和測(cè)得的電阻R1，乙同學(xué)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出相應(yīng)的圖線(xiàn)，根據(jù)圖線(xiàn)得到電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2.這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測(cè)得的數(shù)據(jù)范圍較小(選填“較大”、“較小”或“相同”)，所以甲同學(xué)的做法更恰當(dāng)些.
【例2】某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池.該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為999.9Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一個(gè)電流表(量程Ig＝0.6A，內(nèi)阻rg＝0.1Ω)和若干導(dǎo)線(xiàn).

(a)(b)
(1)請(qǐng)根據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的要求，設(shè)計(jì)圖(a)中器件的連接方式，畫(huà)線(xiàn)把它們連接起來(lái).
(2)接通開(kāi)關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄.當(dāng)電阻箱的阻值R＝2.6Ω時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖(b)所示.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)，再制作R-坐標(biāo)圖，如圖(c)所示，圖中已標(biāo)注出了(R，)的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)你將與圖(b)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖(c)上.
(3)在圖(c)上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線(xiàn).
(4)根據(jù)圖(c)描繪出的圖線(xiàn)可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)
E＝V，內(nèi)阻r＝Ω.
【解析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律，測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，需要得到電源的路端電壓和通過(guò)電源的電流，在本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表，測(cè)量電源的路端電壓，通過(guò)電流表的電流也是通過(guò)電源的電流，所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可.實(shí)物圖的連接如下圖所示.由閉合電路歐姆定律有：
E＝I(R＋r＋rg)，解得R＝E－(r＋rg)，根據(jù)R-1/I圖線(xiàn)可知：電源的電動(dòng)勢(shì)等于圖線(xiàn)的斜率，內(nèi)阻為縱軸負(fù)方向的截距減去電流表的內(nèi)阻.
【答案】(1)如圖所示

(2)、(3)見(jiàn)下圖

(4)1.50(1.46～1.54)；0.30(0.25～0.35)
易錯(cuò)門(mén)診
2.電壓表的另類(lèi)使用
【例3】有兩個(gè)電壓表V1和V2，量程已知，內(nèi)阻未知.另有一節(jié)干電池，它的內(nèi)阻不能忽略，但大小未知.試用這兩個(gè)電壓表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)定這節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)(已知電動(dòng)勢(shì)不超過(guò)電壓表的量程).
(1)畫(huà)出測(cè)量時(shí)所用的電路圖.
(2)以測(cè)量的量為已知量，導(dǎo)出計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式.
【錯(cuò)解】直接將電壓表接在電池兩端，電壓表的示數(shù)就是電動(dòng)勢(shì).
【錯(cuò)因】對(duì)電源的電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)，本題中已明確電池的內(nèi)阻不能忽略，且實(shí)際的電壓表的內(nèi)阻不是無(wú)窮大，所以電壓表直接接在電池兩端時(shí)，電壓表的示數(shù)應(yīng)為路端電壓，小于電池的電動(dòng)勢(shì).
【正解】測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，一般采用多次測(cè)量(至少兩次)，列方程組求解.只有兩個(gè)電壓表，沒(méi)有定值電阻，而且只要測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)，因此可以將兩個(gè)電壓表作為定值電阻.單獨(dú)使用V1或單獨(dú)使用V2和將V1和V2串聯(lián)使用.現(xiàn)設(shè)計(jì)電路如圖所示.

其中U1表示單獨(dú)使用V1時(shí)的讀數(shù)，U1′表示V1和V2串聯(lián)時(shí)V1的讀數(shù)，U2表示V1和V2串聯(lián)時(shí)V2的讀數(shù).
電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E＝
【思維提升】通常我們習(xí)慣把電壓表并聯(lián)在電路中，把電流表串聯(lián)在電路中，但在某些實(shí)驗(yàn)中如按常規(guī)接法無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)或?qū)е聦?shí)驗(yàn)結(jié)果誤差很大.這時(shí)，我們可以對(duì)電流表、電壓表進(jìn)行非常規(guī)使用，把電流表并聯(lián)在電路中，電壓表串聯(lián)在電路中，以達(dá)到精確完成實(shí)驗(yàn)的目的.
電流表有三個(gè)作用：(1)當(dāng)做一個(gè)小電阻使用；(2)測(cè)流過(guò)某電路的電流；(3)已知內(nèi)阻測(cè)某電路兩端的電壓.其中電流表的非常規(guī)接法——用電流表測(cè)電壓，要聯(lián)想到并聯(lián)電路的性質(zhì)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移，把電流表并聯(lián)在電路中，而且當(dāng)可選器材中既有內(nèi)阻已知的電流表，又有電壓表時(shí)，應(yīng)從實(shí)驗(yàn)的安全性和精確性原則來(lái)分析是選用電流表還是選電壓表來(lái)測(cè)電壓.

第9節(jié)　實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

第9節(jié)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)
1．實(shí)驗(yàn)步驟
(1)電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖連接好電路．
(2)把變阻器的滑動(dòng)片移到使阻值最大的一端．
(3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I，U)，用同樣方法測(cè)量幾組I、U值，記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中．
(4)打開(kāi)電鍵，整理好器材．
(5)處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值．
2．注意事項(xiàng)
(1)使用內(nèi)阻大些(用過(guò)一段時(shí)間)的干電池，在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，一般不超過(guò)0.5A，每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象過(guò)重，E、r明顯變化．
(2)測(cè)出不少于6組(I，U)數(shù)據(jù)，且U、I變化范圍盡量大些．
(3)在畫(huà)U—I圖線(xiàn)時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線(xiàn)上或使各點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè)，而不要顧及個(gè)別離開(kāi)較遠(yuǎn)的點(diǎn)以減小偶然誤差．
(4)干電池內(nèi)阻較小時(shí)U的變化較小，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖2－9－5甲所示的狀況，下部分大面積空間得不到利用，為此可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始，如圖乙所示，縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始，把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些．此時(shí)圖線(xiàn)與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，計(jì)算內(nèi)阻要在直線(xiàn)上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r＝|ΔUΔI|計(jì)算出電池的內(nèi)阻r.
圖2－9－5
(5)合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤差，電壓表選取0～3V量程，電流表選取0～0.6A量程.

1.U—I圖象的斜率和截距的物理意義是什么？
圖2－9－6
我們用U—I圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了一條以點(diǎn)A(與縱軸U的交點(diǎn))和點(diǎn)B(與橫軸I的交點(diǎn))為端點(diǎn)的斜線(xiàn)U＝E－Ir(如圖2－9－6所示)，那么，應(yīng)該如何認(rèn)識(shí)這條直線(xiàn)的物理意義？
對(duì)于點(diǎn)A，從坐標(biāo)可以看出，電流I＝0，這時(shí)電路處于斷路狀態(tài)，因此縱坐標(biāo)UA＝E.而UA也是直線(xiàn)的截距，則圖象的截距表示了電源的電動(dòng)勢(shì)．
對(duì)于點(diǎn)B，從坐標(biāo)可以看出，路端電壓U＝0，這時(shí)電路處于短路狀態(tài)，因此橫坐標(biāo)為短路電流I短，一般電源的內(nèi)電阻都較小，因此短路電流很大，容易燒壞電源，甚至引起火災(zāi)等不良后果，應(yīng)避免短路現(xiàn)象的發(fā)生．
由圖象可求得直線(xiàn)的斜率(即斜線(xiàn)與橫軸I的夾角α的正切)
tanα＝OAOB＝0－EI－0＝－r
這與歐姆定律的直線(xiàn)方程U＝E－Ir的斜率k＝－r一致．可見(jiàn)，U—I圖象的斜率的絕對(duì)值就是電源內(nèi)電阻的數(shù)值．這就是斜率k＝tanα的物理意義．
2．本實(shí)驗(yàn)如何進(jìn)行誤差分析？
(1)第一種實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路(課本上的測(cè)量電路)
U＝E－Ir中I是通過(guò)電源的電流，而本實(shí)驗(yàn)用圖2－9－7所示的電路是存在系統(tǒng)誤差的，這是由于電壓表分流IV，使電流表示值I測(cè)小于電池的輸出電流I真．
因?yàn)镮真＝I測(cè)＋I(xiàn)V，而IV＝URV，U越大，IV越大，U趨于零時(shí)，IV也趨于零．
圖2－9－7
圖2－9－8

所以它們的關(guān)系可用圖2－9－8表示，測(cè)量圖線(xiàn)為AB，真實(shí)圖線(xiàn)為A′B.
由圖線(xiàn)可看出r和E的測(cè)量值都小于真實(shí)值．
r測(cè)r真，E測(cè)E真
(2)第二種實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路
測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的第二種接法，如圖2－9－9所示．
圖2－9－9
圖2－9－10
由于電流表的分壓作用，因?yàn)閁真＝U測(cè)＋UA′＝U測(cè)＋I(xiàn)RA，RA為電流表的內(nèi)阻，這樣在U—I圖線(xiàn)上對(duì)應(yīng)每一個(gè)I應(yīng)加上一修正值ΔU＝IRA，由于RA很小，所以在I很小時(shí)，ΔU趨于零，I增大，ΔU也增大，理論值與測(cè)量值的差異如圖2－9－10所示．
由圖可知：E測(cè)＝E真，r測(cè)r真(內(nèi)阻測(cè)量誤差非常大)．實(shí)際測(cè)量時(shí)應(yīng)選電路圖2－9－7.

一、實(shí)驗(yàn)基本操作
【例1】某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖2－9－11所示．
圖2－9－11
該學(xué)生接線(xiàn)中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是()
A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用
B．電流表接線(xiàn)有錯(cuò)
C．電壓表量程選用不當(dāng)
D．電壓表接線(xiàn)不妥
答案AD
解析實(shí)物圖中，滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端被接入電路，滑片移動(dòng)時(shí)，變阻器不起變阻作用，選A項(xiàng)．
電流表和電壓表只允許從電表的正接線(xiàn)柱流入，負(fù)接線(xiàn)柱流出，故圖中電壓表接線(xiàn)錯(cuò)誤，電流表接線(xiàn)正確．故選D項(xiàng)，不選B項(xiàng)．
一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，電壓表選用0～3V量程是正確的，故不選C項(xiàng)．
圖中電壓表直接和電池并聯(lián)，即使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電壓表仍有示數(shù)，開(kāi)關(guān)不能控制整個(gè)電路，從這個(gè)角度看出應(yīng)選D項(xiàng)．
二、數(shù)據(jù)處理方法
【例2】下面是在測(cè)某電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中記錄的六組數(shù)據(jù)．請(qǐng)?jiān)谥苯亲鴺?biāo)系中畫(huà)出U—I圖，并根據(jù)圖象算出待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
U/V1.371.321.241.181.101.05
I/A0.120.200.310.320.500.57
答案圖象見(jiàn)解析圖1.46V0.72Ω
解析建立坐標(biāo)系，利用描點(diǎn)法畫(huà)出U—I圖象，如圖所示．第四個(gè)點(diǎn)明顯偏離，可見(jiàn)誤差太大，應(yīng)舍去．直線(xiàn)與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)即為電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.46V．由閉合電路的歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r，將直線(xiàn)上的點(diǎn)(1.10,0.50)的坐標(biāo)U＝1.10V，I＝0.50A代入得內(nèi)阻r＝0.72Ω.

1.做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，元件位置放置原則是：電表的位置利于觀(guān)察、開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器等要操作的器件放在便于操作的地方，以下幾種測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路各器件布列方案的俯視圖中，其中最佳方案是()
A．變阻器
電壓表電流表
電池開(kāi)關(guān)
實(shí)驗(yàn)者
B.電池電壓表電流表
開(kāi)關(guān)變阻器
實(shí)驗(yàn)者
C.開(kāi)關(guān)電池
變阻器
電壓表電流表
實(shí)驗(yàn)者
D．開(kāi)關(guān)電池
電壓表電流表變阻器
實(shí)驗(yàn)者
答案B
2.
圖2－9－12
如圖2－9－12所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫(huà)出的U—I圖象，下列關(guān)于這個(gè)圖象的說(shuō)法中正確的是()
A．縱軸截距表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝3V
B．橫軸截距表示短路電流，即I短＝0.6A
C．根據(jù)r＝EI短，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)阻為5Ω
D．根據(jù)r＝|ΔUΔI|，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)阻為1Ω
答案AD
3．某同學(xué)采用如圖2－9－13所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知有干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約2Ω)，電壓表(0～3V,3kΩ)，電流表(0～0.6A,1.0Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．

圖2－9－13
(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”)．
(2)在圖乙中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接實(shí)驗(yàn)電路．
(3)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U—I圖象，由圖可較準(zhǔn)確地求出電源電動(dòng)勢(shì)E＝______V；內(nèi)阻r＝________Ω.
答案(1)R1(2)見(jiàn)解析圖(3)1.48(1.47～1.49均正確)1.79(1.78～1.90均正確)
解析(1)電路中最大電流I＝Er＝1.5V2Ω＝0.75A．R2的額定電流小于0.75A，同時(shí)R2阻值遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻r，不便于調(diào)節(jié)，所以變阻器用R1.
(2)如下圖所示．
(3)將圖線(xiàn)延長(zhǎng)，交于縱軸，則縱截距即為電動(dòng)勢(shì)E＝1.48V(1.47～1.49V均正確)
r＝ΔUΔI，可得r＝1.79Ω(1.78～1.90Ω均正確)

題型一測(cè)量原理和數(shù)據(jù)處理
在“測(cè)定一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中
(1)第一組同學(xué)利用如圖1(a)的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量，電壓表應(yīng)選擇量程________(填“3V”或“15V”)，實(shí)驗(yàn)后得到了如圖(b)的U—I圖象，則電池內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω.(電壓表、電流表均為理想電表)
(2)第二組同學(xué)也利用圖(a)的連接測(cè)量另一節(jié)干電池，初始時(shí)滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過(guò)一段距離x后電流表有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖(c)所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω.
圖1
思維步步高在圖(b)中，圖象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理意義是什么？圖線(xiàn)和橫縱坐標(biāo)的交點(diǎn)的物理意義是什么？0.30A是不是短路電流？在圖(c)中，0～5cm電壓表和電流表的示數(shù)為什么不發(fā)生變化？怎樣根據(jù)圖象求解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？
解析在圖(b)中，圖象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理意義分別是路端電壓和干路電流，由于圖象的縱坐標(biāo)不是從0開(kāi)始變化，所以圖線(xiàn)和縱坐標(biāo)的交點(diǎn)是電源電動(dòng)勢(shì)，但是橫坐標(biāo)不是短路電流，電源內(nèi)阻應(yīng)該為：r＝ΔUΔI.在圖(c)中，0～5cm電壓表和電流表的示數(shù)由于滑動(dòng)變阻器斷路而不發(fā)生變化，可以根據(jù)兩組相對(duì)應(yīng)的路端電壓和干路電流值列方程求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
答案(1)3V1.5(2)1.51
測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理常見(jiàn)問(wèn)題：①用縱坐標(biāo)表示路端電壓，橫坐標(biāo)表示干路電流，其中和縱坐標(biāo)的交點(diǎn)是電源電動(dòng)勢(shì)，和橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不一定是短路電流．電壓變化量和電流變化量的比值表示內(nèi)阻．②誤差如果采用圖(a)的接法，則誤差來(lái)源于電流表的分壓，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值.
題型二實(shí)驗(yàn)的延伸考查
同學(xué)們知道，將兩個(gè)金屬電極插入任何一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”，這是為什么呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準(zhǔn)備就此問(wèn)題進(jìn)行探究．
(1)
圖2
同學(xué)們通過(guò)查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中，電動(dòng)勢(shì)大約會(huì)有1伏多一點(diǎn)．曉宇同學(xué)找來(lái)了一個(gè)土豆做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用量程為0～3V、內(nèi)阻約50kΩ的伏特表測(cè)其兩極時(shí)讀數(shù)為0.96V．但當(dāng)他將四個(gè)這樣的水果電池串起來(lái)給標(biāo)值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時(shí)，燈泡并不發(fā)光．檢查燈泡、線(xiàn)路均沒(méi)有故障，而用伏特表測(cè)量其電壓確實(shí)能達(dá)到1V多．據(jù)您猜想，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是：____________________________(不要求寫(xiě)分析、推導(dǎo)過(guò)程)．
(2)若實(shí)驗(yàn)室除了導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω)
B．靈敏電流表A2(量程為0～0.6mA，內(nèi)阻為800Ω)
C．靈敏電流表A3(量程為0～300μA，內(nèi)阻未知)
D．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值約10Ω)
E．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值約2kΩ)
F．定值電阻(阻值2kΩ)
G．變阻箱(0～9999Ω)
①為了能盡可能準(zhǔn)確測(cè)定“土豆電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的器材是________(填器材前的字母代號(hào))．
②畫(huà)出應(yīng)采用的電路．
思維步步高電池給燈泡供電，燈泡不亮的原因是什么？要想測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，需要測(cè)量路端電壓和干路電流，該問(wèn)題中沒(méi)有電壓表，需要怎樣進(jìn)行處理？電阻箱能夠起到什么作用？
解析電池給燈泡供電，燈泡不亮是因?yàn)殡娐分须娏骱苄?，燈泡?shí)際工作的功率很小，要想測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，需要測(cè)量路端電壓和干路電流，電流表有提供，要采用量程較小(電路中電阻很大)，已知電阻(內(nèi)阻測(cè)量值減去電流表內(nèi)阻等于真實(shí)值)的電流表，所以選擇靈敏電流表A2.靈敏電流計(jì)和電阻箱串聯(lián)后可以當(dāng)作電壓表使用．
答案(1)水果電池的內(nèi)阻太大(2)①B、G②如下圖所示
本題考查測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)、閉合電路歐姆定律等知識(shí)，考查邏輯推理能力、分析綜合能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．要注意實(shí)驗(yàn)的變形之后仍然從原理出發(fā)分析，找出“新實(shí)驗(yàn)”的原理.
一、選擇題

1．如圖3所示，
圖3
甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源的路端電壓與通過(guò)它們的電流I的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法中正確的是()
A．路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等
B．電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等
C．電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)
D．電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻
答案AC
2．用圖象法計(jì)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，先要描點(diǎn)，就是在U—I坐標(biāo)系中描出與每組I、U值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，以下說(shuō)法中正確的是()
A．這些點(diǎn)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地分布在一條直線(xiàn)上，即U—I圖線(xiàn)應(yīng)通過(guò)每個(gè)點(diǎn)
B．這些點(diǎn)應(yīng)當(dāng)基本上在一條直線(xiàn)上，由于偶然誤差不能避免，所以U—I圖線(xiàn)不可能通過(guò)每一個(gè)點(diǎn)
C．不在U—I圖線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)大致均衡地分布在圖線(xiàn)兩側(cè)
D．個(gè)別偏離直線(xiàn)太遠(yuǎn)的點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)舍去
答案BCD
解析用描點(diǎn)法畫(huà)圖象時(shí)，應(yīng)使這些點(diǎn)基本在一條直線(xiàn)上，且大致均衡地分布在圖線(xiàn)兩側(cè)，個(gè)別偏離直線(xiàn)太遠(yuǎn)的點(diǎn)是由于偶然誤差造成的，應(yīng)當(dāng)舍去．
3．在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖中(如圖4)，電流表和電壓表的正接線(xiàn)柱都尚未連接，為了做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該把()
圖4
A．電流表的正接線(xiàn)柱與c點(diǎn)相連
B．電流表的正接線(xiàn)柱與b點(diǎn)相連
C．電壓表的正接線(xiàn)柱與a點(diǎn)相連
D．電壓表的正接線(xiàn)柱與c點(diǎn)相連
答案AC
4．用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中正確的是()
A．應(yīng)選用新的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯
B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路，以免造成電流表過(guò)載
D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖象時(shí)，應(yīng)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)畫(huà)一條直線(xiàn)，并使不在直線(xiàn)上的點(diǎn)大致均勻分布在直線(xiàn)兩側(cè)
答案CD
5.
圖5
在用圖5所示的電路測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，若有兩只電壓表V1和V2量程相同，內(nèi)阻RV1RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻RA1RA2，在該實(shí)驗(yàn)中，為了使E、r的測(cè)量精確些，選擇的電表可以是()
A．V1和A2B．V2和A2
C．V2和A1D．V1和A1
答案AD
解析首先分析該電路的誤差來(lái)源，此種接入電路的方法來(lái)源于電壓表分流，即所測(cè)得的電流為不準(zhǔn)確值(不是干路電流)，所以應(yīng)盡可能避免電壓表分流，應(yīng)選大阻值電壓表．
6．下面給出的用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法中，既能減小偶然誤差，又直觀(guān)簡(jiǎn)便的方法是()
A．測(cè)出兩組I和U數(shù)據(jù)，代入E＝U1＋I(xiàn)1rE＝U2＋I(xiàn)2r方程組，求出E和r
B．測(cè)出多組I和U數(shù)據(jù)，代入方程求出幾組E和r，最后求出平均值
C．測(cè)出多組I和U數(shù)據(jù)，畫(huà)出U—I圖象，根據(jù)圖象求出E和r
D．測(cè)出多組I和U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，然后代入公式求出E和r
答案C
7．如圖6所示，
圖6
已知R1＝R2＝R3＝1Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電壓表的讀數(shù)為1V；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，電壓表的讀數(shù)為0.8V，則電池的電動(dòng)勢(shì)等于()
A．1VB．1.2V
C．2VD．4V
答案C
解析開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R總＝r＋R1＋R2R3R2＋R3＝r＋1.5
將I＝UR1＝1A代入公式得E＝r＋1.5①
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，R總′＝r＋R1＋R3＝r＋2
將I′＝U′R1＝0.8A代入公式得E＝0.8r＋1.6②
解之得E＝2V，r＝0.5Ω
二、實(shí)驗(yàn)計(jì)算論述題
8．如圖7所示是測(cè)量?jī)晒?jié)干電池組成的串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)所用器材，用實(shí)線(xiàn)將它們連成實(shí)驗(yàn)電路．
圖7
答案見(jiàn)解析圖
解析
本題考查實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物連線(xiàn)．首先畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示．因?yàn)榇郎y(cè)電源電動(dòng)勢(shì)約為3V，所以電壓表選用0～3V的量程；干電池的允許電流一般在0.5A左右，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程；注意開(kāi)關(guān)閉合前，要使變阻器接入電路的阻值盡量大些，保護(hù)電流表以防燒毀．電壓表不要直接接在電源的兩極上，要受開(kāi)關(guān)的控制，實(shí)物連接圖如下圖所示．
9．為了測(cè)量?jī)晒?jié)串聯(lián)干電池的電動(dòng)勢(shì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖8所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中E是待測(cè)電池組，內(nèi)阻不能忽略；V1、V2是兩只量程都合適的電表，內(nèi)阻不是很大，且未知；S1、S2是單刀單擲開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線(xiàn)若干．
圖8

(1)請(qǐng)根據(jù)電路圖甲，在圖乙中連線(xiàn)，將器材連成實(shí)驗(yàn)電路．
(2)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量是________________________________________________________________________．
(3)用測(cè)出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式是____________．
答案(1)如下圖所示
(2)閉合，的讀數(shù)的讀數(shù)；再閉合的讀數(shù)(3)E=
10．利用伏安法測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，現(xiàn)有的器材為
干電池：電動(dòng)勢(shì)約1.5V，符號(hào)
電壓表：量程1V，內(nèi)阻998.3Ω，符號(hào)V
電流表：量程1A，符號(hào)A
滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Ω，符號(hào)
電阻箱：最大阻值99999.9Ω，符號(hào)
單刀單擲開(kāi)關(guān)1個(gè)，符號(hào)
導(dǎo)線(xiàn)若干
(1)設(shè)計(jì)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路并將它畫(huà)在指定的方框內(nèi)．要求在圖中標(biāo)出電壓表、電流表的接線(xiàn)柱的正負(fù)．

(2)為了滿(mǎn)足本實(shí)驗(yàn)要求并保證實(shí)驗(yàn)的精確度，電壓表量程應(yīng)擴(kuò)大為原量程的__________倍，電阻箱的阻值應(yīng)為_(kāi)_________Ω.
答案(1)見(jiàn)解析圖(2)2998.3
解析(1)因電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，而電壓表量程為1V，故電壓表需串聯(lián)電阻箱擴(kuò)大量程；因電源內(nèi)電阻一般較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電路采用電壓表擴(kuò)大量程后直接跨接在電源兩端，即電流表外接法，電路如下圖所示．
(2)因電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，故電壓表量程擴(kuò)大為原量程的2倍，即量程為2V為宜．設(shè)電壓表串聯(lián)電阻為R，則
Ω=998.3Ω

第10節(jié)簡(jiǎn)單的邏輯電路
要點(diǎn)一三種基本門(mén)電路的邏輯關(guān)系的真值表
注1表示開(kāi)關(guān)閉合，0表示開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)；用1表示燈亮，0表示燈滅．
要點(diǎn)二用開(kāi)關(guān)和燈泡類(lèi)比門(mén)電路
1．類(lèi)比“與”門(mén)
圖2－10－2
如圖2－10－2所示，如果把電鍵A閉合作為條件A滿(mǎn)足，把電鍵B閉合作為條件B滿(mǎn)足，把電燈L亮作為結(jié)果C成立，則“與”邏輯關(guān)系可以示意為：ABC.兩個(gè)電鍵都閉合是燈亮的充分且必要條件．
2．類(lèi)比“或”門(mén)
如圖2－10－3所示，如果把電鍵A閉合當(dāng)作條件A滿(mǎn)足，把電鍵B
圖2－10－3
閉合當(dāng)作條件B滿(mǎn)足，把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果C成立，則“或”邏輯關(guān)系可以示意為：?
.兩個(gè)電鍵都閉合是燈亮的充分但不必要條件．
3．類(lèi)比“非”門(mén)
圖2－10－4
如圖2－10－4所示，如果把電鍵A閉合當(dāng)作條件A滿(mǎn)足，把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果C成立，把電燈L滅當(dāng)作結(jié)果—C成立，則正常邏輯關(guān)系為：AC.而“非”邏輯關(guān)系表現(xiàn)為A－C.
4．說(shuō)明：對(duì)于“與”門(mén)，“或”門(mén)及“非”門(mén)電路，只有從反映的邏輯關(guān)系角度理解才能抓住本質(zhì)，另外運(yùn)用開(kāi)關(guān)與燈泡的串并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行類(lèi)比，能更形象地理解三種門(mén)電路.
如何進(jìn)一步認(rèn)識(shí)邏輯門(mén)電路？
1．邏輯門(mén)電路功能、識(shí)圖和種類(lèi)
由于數(shù)字電路中最基本的元件為電子開(kāi)關(guān)，它只有兩個(gè)狀態(tài)：一是開(kāi)關(guān)開(kāi)；二是開(kāi)關(guān)關(guān)．?dāng)?shù)字系統(tǒng)電路中的電子開(kāi)關(guān)電路就是邏輯門(mén)電路．
邏輯門(mén)電路又叫邏輯電路，邏輯門(mén)電路的特點(diǎn)是只有一個(gè)輸出端，而輸入端可以只有一個(gè)，也可以有多個(gè)，且常常是輸入端多于一個(gè)．邏輯門(mén)電路的輸入端和輸出端只有兩種狀態(tài)：一是輸出高電位狀態(tài)，此時(shí)用1表示，二是輸出低電位狀態(tài)，此時(shí)用0表示．
2．二極管“與”門(mén)電路的工作原理
圖2－10－5

圖2－10－5是一種由兩只二極管和一只電阻組成的典型“與”門(mén)電路．A、B是兩個(gè)輸入端，其輸入脈沖的低電勢(shì)為0V，高電勢(shì)為3V，Y是輸出端．若將低電位用“0”表示，高電位用“1”表示，則該電路的輸入、輸出真值表見(jiàn)下表．你能分析該電路的工作原理嗎？
表二極管“與”門(mén)電路真值表
輸入輸出
ABY
000
010
100
111
解析A、B為“與”門(mén)的兩個(gè)輸入端，Y為輸出端．當(dāng)A、B都是高電勢(shì)“1”時(shí)(＋3V)，Y端才是高電位“1”(3.7V)，只要輸入端有一個(gè)是低電平“0”(0V)，相應(yīng)的二極管導(dǎo)通，Y點(diǎn)被連接于0.7V，其他輸入端為高電平的二極管都被截止，因?yàn)閅端是低電位“0”(約0.7V).

一、簡(jiǎn)單邏輯電路
【例1】走廊里有一盞電燈，在走廊兩端各有一個(gè)開(kāi)關(guān)，我們希望不論哪一個(gè)開(kāi)關(guān)接通都能使電燈點(diǎn)亮，那么設(shè)計(jì)的電路為()
A．“與”門(mén)電路B．“非”門(mén)電路
C．“或”門(mén)電路D．上述答案都有可能
答案C
解析不論用哪一個(gè)開(kāi)關(guān)接通都能使電燈點(diǎn)亮，這體現(xiàn)了“或”邏輯關(guān)系，故C項(xiàng)正確，A、B、D三項(xiàng)不對(duì)．
二、邏輯電路與對(duì)應(yīng)的真值表
【例2】如圖2－10－6為邏輯電路圖
圖2－10－6
及其真值表，此邏輯電路為_(kāi)_______門(mén)電路，在真值表中X處的邏輯值為_(kāi)_______.
輸入輸出
ABY
000
011
10X
111
答案或1
解析當(dāng)開(kāi)關(guān)A與B都合上時(shí)，用電器才工作，為“與”門(mén)；不論開(kāi)關(guān)A或開(kāi)關(guān)B，只要有一個(gè)合上時(shí)，用電器就工作，為“或”門(mén)；開(kāi)關(guān)合上，用電器不工作，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，用電器反而工作，為“非”門(mén)．
從真值表中可以看出，只有B一個(gè)合上時(shí)，用電器工作，兩個(gè)都合上時(shí)也工作，所以為“或”門(mén)，X應(yīng)為1.
1.
圖2－10－7
如圖2－10－7所示電路為()
A．“與”門(mén)電路
B．“或”門(mén)電路
C．“非”門(mén)電路
D．無(wú)法判定
答案C
2．某寢室的4名同學(xué)每人都配了一把門(mén)鑰匙，各人都可以單獨(dú)開(kāi)門(mén)，這體現(xiàn)了()
A．“或”邏輯B．“非”邏輯
C．“與”邏輯D．以上都不是
答案A
3．如圖2－10－8是一個(gè)組合邏輯電路，
圖2－10－8
A、B、C為輸入端，Y為輸出端，則在真值表中Y空格從上到下依次填寫(xiě)都正確的是()

ABCY
000
001
010
011
100
101
110
111
A.00010101B．00000010
C．00101010D．以上答案都不正確
答案C
題型一邏輯原理
兩個(gè)人負(fù)責(zé)安裝一個(gè)炸藥包，然后啟爆，兩個(gè)人分別控制兩個(gè)相串聯(lián)的開(kāi)關(guān)．只有當(dāng)兩個(gè)人都撤出危險(xiǎn)區(qū)，在安全區(qū)把開(kāi)關(guān)接通時(shí)，炸藥包才能爆炸．如果有一個(gè)人未撤出危險(xiǎn)區(qū)，開(kāi)關(guān)沒(méi)有接通，炸藥包就不能啟爆，這就是“與”的概念．如果用“0”表示不啟爆，“1”表示啟爆，用符號(hào)“×”表示“與”的運(yùn)算符號(hào)，則下列運(yùn)算式正確的是()
A．0×0＝0，表示二人都不啟爆，炸藥包不爆炸
B．0×1＝1，表示一人不啟爆，另一人啟爆，炸藥包爆炸
C．1×0＝1，表示一人啟爆，另一人不啟爆，炸藥包爆炸
D．1×1＝1，表示二人都啟爆，炸藥包爆炸
思維步步高“與門(mén)”、“或門(mén)”、“非門(mén)”的邏輯關(guān)系分別是什么？怎樣起爆才最安全？“與”邏輯關(guān)系中怎樣滿(mǎn)足條件輸出端才是“1”？
解析“與”邏輯關(guān)系表示所有條件都滿(mǎn)足，輸出端才能達(dá)到目的．
答案AD
拓展探究或門(mén)電路的邏輯關(guān)系可表示為：Z＝A＋B，則下列結(jié)果正確的是()

A．0＋0＝0B．0＋1＝1
C．1＋0＝1D．1＋1＝0
答案ABC
能夠用類(lèi)比的方式找出幾種邏輯電路的邏輯關(guān)系.
題型二復(fù)雜邏輯電路
在如圖1所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號(hào)“1”、B端輸入電信號(hào)“0”時(shí)，則在C和D端輸出的電信號(hào)分別為()

圖1
A．1和0B．0和1C．1和1D．0和0
思維步步高兩個(gè)電路分別是什么邏輯電路？在上面的邏輯電路中，其中一個(gè)輸入端是A，另一個(gè)輸入端是什么？輸出端的兩個(gè)點(diǎn)的邏輯值是什么？
解析當(dāng)在B端輸入的信號(hào)是“0”時(shí)，通過(guò)非門(mén)后信號(hào)變成了“1”，所以D端的輸出為“1”．當(dāng)與門(mén)的所有輸入信號(hào)都是“1”時(shí)，輸出在C端也是“1”．
答案C
拓展探究如圖2所示是一個(gè)三輸入端復(fù)合門(mén)電路，當(dāng)C端輸入“0”時(shí)，A、B端輸入為何時(shí)輸出端Y輸出“1”()
圖2
A．00B．01C．10D．11
答案D
復(fù)雜邏輯電路都是由簡(jiǎn)單邏輯電路組成的，研究該類(lèi)問(wèn)題先分析簡(jiǎn)單邏輯電路的輸入端和輸出端之間的關(guān)系，然后再進(jìn)一步的找出最終的輸出情況.

一、選擇題

1．在基本邏輯電路中，何種邏輯門(mén)當(dāng)所有輸入均為0時(shí)，輸出不是1()
A．與門(mén)電路B．或門(mén)電路
C．非門(mén)電路D．都不可能
答案AB
2．在數(shù)字電路中，利用的是晶體管的()
A．放大作用B．開(kāi)關(guān)作用
C．放大和開(kāi)關(guān)作用D．以上都不是
答案B
3．如圖3所示為溫度報(bào)警器的示意圖，下列對(duì)此電路的分析正確的是()
圖3
A．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)降低，Y端的電勢(shì)升高，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
B．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)升高，Y端的電勢(shì)降低，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
C．當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢(shì)升高，Y端的電勢(shì)降低，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
D．當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢(shì)降低，Y端的電勢(shì)升高，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲
答案BC
4．如圖4所示為一個(gè)簡(jiǎn)單的報(bào)警器電路圖，下列說(shuō)法正確的是()
圖4
A．S1、S2都合上時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
B．S1斷開(kāi)，S2合上時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
C．S1、S2都斷開(kāi)時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
D．S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)報(bào)警器發(fā)聲
答案D
解析
題目中給了“與”門(mén)的符號(hào)，表示為“與”門(mén)電路，那么只有輸入端均為“1”時(shí)，報(bào)警器才發(fā)聲．在電路的輸入端標(biāo)上字母AB，如右圖所示，當(dāng)S1閉合時(shí)，A接+5V，為高電勢(shì)，即A輸入為“1”，當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，R1無(wú)電流通過(guò)，A點(diǎn)電勢(shì)為0V，輸入為“0”；同理，S2斷開(kāi)，R2無(wú)電流，電勢(shì)為+5V，為高電勢(shì)，B輸入“1”，S2閉合，B輸入為“0”，由真值表可看出，只有A、B輸入均是“1”時(shí)，輸出才是“1”，這樣，S1應(yīng)閉合，S2應(yīng)斷開(kāi)，報(bào)警器才會(huì)響.
ABZ
000
010
100
111
二、判斷分析題
5．樓梯過(guò)道中的電燈往往采用如圖5所示的電路控制．設(shè)高電壓為“1”，低電壓為“0”，試討論燈泡L的亮暗情況，列出真值表．
圖5

輸入輸出
ABY
答案見(jiàn)解析
解析設(shè)高電壓為“1”低電壓為“0”，由題圖，可知A接低，B接低，燈不亮；A接低，B接高，燈亮；A接高，B接低，燈亮；A接高，B接高，燈不亮，列出真值表如下.

輸入輸出
ABY
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110
6.在北京奧運(yùn)會(huì)中，中國(guó)舉重隊(duì)取得了優(yōu)異的成績(jī)，與跳水隊(duì)、體操隊(duì)、乒乓球隊(duì)構(gòu)成了中國(guó)四大“夢(mèng)之隊(duì)”．在舉重比賽中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲為主裁判，乙、丙為副裁判，當(dāng)主裁判和一名以上(包括一名)副裁判認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員上舉合格后，才可發(fā)出合格信號(hào)．試列出真值表．
答案見(jiàn)解析
解析本題主要考查邏輯關(guān)系的應(yīng)用．設(shè)甲、乙、丙三名裁判的裁決意見(jiàn)為邏輯變量A、B、C.裁決結(jié)果為Y，并且對(duì)于A(yíng)、B、C，設(shè)判上舉合格為邏輯“1”，不合格為邏輯“0”，對(duì)于Y，設(shè)上舉合格為邏輯“1”，不合格為邏輯“0”．根據(jù)題意及上述假設(shè)列出真值表如下表所示.
ABCY
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7.如圖6所示，試判斷這是一個(gè)什么邏輯門(mén)電路，A、B、C閉合時(shí)記“1”，斷開(kāi)時(shí)記“0”；P燈亮?xí)r記“1”，不亮?xí)r記“0”，試完成真值表．
圖6
輸入輸出
ABCP
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答案見(jiàn)解析
解析由圖可知，開(kāi)關(guān)A、B、C只要有一個(gè)閉合，燈泡便亮，所以是“或”門(mén)電路，其真值如下表所示.

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ABCP
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8.在鐵路與公路的交叉路口，安裝有自動(dòng)控制的信號(hào)燈．當(dāng)火車(chē)來(lái)的時(shí)候信號(hào)燈亮，火車(chē)過(guò)去時(shí)信號(hào)燈滅．圖7是這種信號(hào)燈的控制電路圖．S1、S2為兩個(gè)光控開(kāi)關(guān)，光照到時(shí)接通，沒(méi)照到時(shí)斷開(kāi)．只有兩個(gè)開(kāi)關(guān)都接通時(shí)，信號(hào)燈才是滅的．請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出符號(hào)要求的門(mén)電路符號(hào)．
圖7

答案見(jiàn)解析
解析開(kāi)關(guān)閉合時(shí)輸入為高電勢(shì)，燈亮?xí)r輸出為高電勢(shì)．所以開(kāi)關(guān)閉合為“1”，斷開(kāi)為“0”，燈亮為“1”，燈滅為“0”，則此時(shí)門(mén)電路的真值表應(yīng)為：
ABY
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這是與非門(mén)真值表，所以框內(nèi)應(yīng)為

高考物理第一輪總復(fù)習(xí)測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻教案37

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開(kāi)展，作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，減輕教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。那么怎么才能寫(xiě)出優(yōu)秀的教案呢？為滿(mǎn)足您的需求，小編特地編輯了“高考物理第一輪總復(fù)習(xí)測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻教案37”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

電學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題（一）
測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
(1)直接法：外電路斷開(kāi)時(shí)，用電壓表測(cè)得的電壓U為電動(dòng)勢(shì)E;U=E
(2)通用方法：AV法測(cè)要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；
①單一組數(shù)據(jù)計(jì)算，誤差較大
②應(yīng)該測(cè)出多組(u，I)值，最后算出平均值
③作圖法處理數(shù)據(jù)，(u，I)值列表，在u--I圖中描點(diǎn)，最后由u--I圖線(xiàn)求出較精確的E和r。
(3)特殊方法
（一）即計(jì)算法：畫(huà)出各種電路圖
(一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻)
(一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器)
(一個(gè)電壓表和兩個(gè)定值電阻)
（二）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法，如圖
甲法中：所測(cè)得ε和r都比真實(shí)值小，ε/r測(cè)=ε測(cè)/r真；
乙法中：ε測(cè)=ε真，且r測(cè)=r+rA。
（三）電源電動(dòng)勢(shì)ε也可用兩阻值不同的電壓表A、B測(cè)定，單獨(dú)使用A表時(shí)，讀數(shù)是UA，單獨(dú)使用B表時(shí)，讀數(shù)是UB，用A、B兩表測(cè)量時(shí)，讀數(shù)是U，則ε=UAUB/（UA－U）。

電阻的測(cè)量
①AV法測(cè)：要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；多組(u，I)值，列表由u--I圖線(xiàn)求。怎樣用作圖法處理數(shù)據(jù)
②歐姆表測(cè)：測(cè)量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿(mǎn)偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小
使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程(大到小)、歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)時(shí)注意擋位(即倍率)、撥off擋。
注意:測(cè)量電阻時(shí)，要與原電路斷開(kāi),選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
③電橋法測(cè)：
④半偏法測(cè)表電阻：斷s2,調(diào)R1使表滿(mǎn)偏;閉s2,調(diào)R2使表半偏.則R表=R2；

2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

高中物理課堂教學(xué)教案

2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

年月日

課題

§2.9實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

課型

新授課

教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1、了解并掌握測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理和實(shí)驗(yàn)方法。

2、學(xué)習(xí)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（二）過(guò)程與方法

通過(guò)設(shè)計(jì)電路和選擇儀器，開(kāi)闊思路，激發(fā)興趣。養(yǎng)成規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)并能科學(xué)、合理地處理數(shù)據(jù)的習(xí)慣。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段處理物理問(wèn)題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)

掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，學(xué)會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。難點(diǎn)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

教學(xué)方法

分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的有關(guān)實(shí)驗(yàn)器材

教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課

教師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，請(qǐng)大家寫(xiě)出有關(guān)的公式。學(xué)生：回憶并寫(xiě)出閉合電路歐姆定律公式。教師：這節(jié)課我們就根據(jù)閉合電路的歐姆定律，來(lái)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（二）進(jìn)行新課

1、實(shí)驗(yàn)原理

提出問(wèn)題：現(xiàn)在有一個(gè)干電池，要想測(cè)出其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？學(xué)生討論后，可以得到多種實(shí)驗(yàn)方案。（1）用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動(dòng)變阻器）測(cè)量。如圖2.9-1所示：

原理公式：（2）用電流表、電阻箱測(cè)量。如圖2.9-2所示：

原理公式：（3）用電壓表、電阻箱測(cè)量。如圖2.9-3所示：

原理公式：這幾種方法均可測(cè)量，今天我們這節(jié)課選擇第一種測(cè)量方案。2、實(shí)驗(yàn)方法

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材72頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，回答問(wèn)題。（1）用水果電池的優(yōu)點(diǎn)是什么？電源的正負(fù)極如何鑒別？其內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)有何變化？實(shí)驗(yàn)中要注意什么？（2）簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟。學(xué)生：閱讀教材，解決以上問(wèn)題。在教師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，要記錄至少六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3、數(shù)據(jù)處理原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會(huì)比較大，為此，我們可以多測(cè)幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線(xiàn)解決問(wèn)題。

明確：（1）圖線(xiàn)的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流強(qiáng)度I增大時(shí)，路端電壓U將隨之減小，U與I成線(xiàn)性關(guān)系，U=E-Ir。也就是說(shuō)它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線(xiàn)。（2）電阻的伏安特性曲線(xiàn)中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U-I圖線(xiàn)中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。實(shí)驗(yàn)中至少得到5組以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)在圖上擬合出一條直線(xiàn)。要求：使多數(shù)點(diǎn)落在直線(xiàn)上，并且分布在直線(xiàn)兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。討論：將圖線(xiàn)延長(zhǎng)，與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況？歸納：將圖線(xiàn)兩側(cè)延長(zhǎng)，縱軸截距點(diǎn)意味著斷路情況，它的數(shù)值就是電源電動(dòng)勢(shì)E。橫軸截距點(diǎn)（路端電壓U=0）意味著短路情況，它的數(shù)值就是短路電流。說(shuō)明：①兩個(gè)截距點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的，是利用得到的圖線(xiàn)向兩側(cè)合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)始，計(jì)算r時(shí)選取直線(xiàn)上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。（三）課后小結(jié)

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理和實(shí)驗(yàn)方法。并學(xué)習(xí)了用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

學(xué)生活動(dòng)

作業(yè)

1、書(shū)面完成P74“問(wèn)題與練習(xí)”第2、3題；思考并回答第1題。2、課下閱讀課本，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

板書(shū)設(shè)計(jì)

教學(xué)后記